一种封闭式空场采矿嗣后充填方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地下金属矿山开采技术领域，尤其涉及一种封闭式空场采矿嗣后充填方法。
【背景技术】
[0002]地下采矿方法按地压维护的方式分为空场采矿法、充填法和崩落采矿法三大类。
[0003]目前，空场采矿法使用比较广泛，空场采矿法在回采过程中，将矿块划分为矿房和矿柱，第一步先米矿房，第二步再米矿柱。在回米矿房时，米场米空区以敞空形式存在，并用矿柱和围岩本身的稳固性来维护。矿房采完后，要及时回采矿柱和处理采空区。处理采空区一般采用充填方法，即空场采矿法嗣后充填。
[0004]从上述空场采矿法的特点可以看出，应用空场采矿法的基本条件是矿石和围岩稳固，采空区在一定时间内允许有较大的暴露面积。这类采矿方法应用的最早、最广泛，在技术上也最成熟。
[0005]空场采矿法嗣后充填主要有干式充填和胶结充填，干式充填是指采用松散废石充填采空区，胶结充填是下部采用高灰砂比，上部采用低灰砂比进行胶结充填，待充填体达到一定强度，为顶板安全和随后的矿柱回采创造条件。之后再进行相邻未采矿柱的回采，回采完毕再对矿柱采空区进行非胶结(如尾砂)充填。
[0006]采空区的嗣后充填，充填接顶是需要解决的关键技术难题，有关充填接顶问题始终未能得到很好的解决。
[0007]目前在这方面有过许多研究，研究充填材料的居多，与传统的干式充填或灰砂胶结充填相比，采用高水速凝胶结材料在改善充填接顶效果方面起到一定作用。如:《有色金属(矿山部分)》1996年06期“VCR法采场嗣后‘三合一’充填及高水固化材料接顶”论文，在采空区一次大量地用“三合一”充填并用高水固化速凝材料进行最后接顶，但在最后接顶实践中，高水材料与水混合的浆液在速凝前，大量游离水和游离水附着的浆液由于渗透并直接排出，原充满采空区的浆液液位下降，致使接顶不上，充填体凝固后上部易风化，充填效果并不理想。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种封闭式空场采矿嗣后充填方法。
[0009]本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0010]一种封闭式空场采矿嗣后充填方法，该方法采用空场采矿法回采完矿房后，形成敞空的采空区，其特征是在顶板(5)上开凿一个充填天井￠)，通过充填天井￠)下放充填料和提运设备、材料、人员及通风，在顶板(5)四个边角处利用钻机打出四个排气孔(8)，在采空区四周建筑隔墙(3)，将底板(10)和顶板(5)处理平整，在采空区四周隔墙(3)、底板
(10)和顶板(5)上铺贴防水材料(7)，排气孔⑶及充填井(6)位置不贴防水材料，隔墙
(3)、底板(10)和顶板(5)围成一个封闭式充填空间(4)，通过充填天井(6)将充填材料注入封闭式充填空间(4)，当充填材料溢出排气孔(8)，停止注入，充填材料注满封闭式充填空间(4)后，再将四个排气孔(8)和充填天井(6)覆盖一层防水材料，并用水泥封口。
[0011]所述的充填材料是高水速凝胶结材料与水的混合溶液；所述的防水材料是SBS防水卷材。
[0012]所述的充填天井(6)的直径为1000-2000mm，排气孔⑶的孔径为60_150mm ;所述的隔墙(3)的厚度为100-200mm。
[0013]本发明与现有技术相比，其显著地有益效果体现在:
[0014]本发明将矿房采空区四周及顶、底板贴上防水材料，使之形成一个封闭式充填空间，再将充填材料注入封闭式充填空间，防止充填浆液中水的排出，保持充填浆液的体积和形状，待充填材料凝结后，形成一个完全接顶的充填体，从而解决了充填接顶问题。本发明工艺简单，且安全可靠、简单易行、成本较低。
【附图说明】
[0015]图1为一种封闭式空场采矿嗣后充填方法的开采面剖面示意图。
[0016]图2为一种封闭式空场采矿嗣后充填方法的顶柱俯视图。
[0017]图中编号:1为相邻未采矿房；2为矿柱；3为隔墙；4为封闭式充填空间；5为顶板；6为充填天井；7为防水材料；8为排气孔；9为相邻已采矿房充填体；10为底板。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图进一步描述本发明。
[0019]如图1和图2所示，一种封闭式空场采矿嗣后充填方法，该方法采用空场采矿法回采完矿房后，形成敞空的采空区，其特征是在顶板5上开凿一个充填天井6，通过充填天井6下放充填料和提运设备、材料、人员及通风，在顶板5四个边角处利用钻机打出四个排气孔8，在采空区四周建筑隔墙3，将底板10和顶板5处理平整，在采空区四周隔墙3、底板10和顶板5上铺贴防水材料7，排气孔8及充填井6位置不贴防水材料，隔墙3、底板10和顶板5围成一个封闭式充填空间4，通过充填天井6将充填材料注入封闭式充填空间4，当充填材料溢出排气孔8，停止注入，充填材料注满封闭式充填空间4后，再将四个排气孔8和充填天井6覆盖一层防水材料，并用水泥封口。所述的充填材料是ZKD高水充填材料与水的混合溶液；所述的防水材料是SBS防水卷材；所述的充填天井直径为1000-2000mm，排气孔的孔径为60-150mm ;所述的隔墙厚度为100_200mm。
【主权项】
1.一种封闭式空场采矿嗣后充填方法，该方法采用空场采矿法回采完矿房后，形成敞空的采空区，其特征是在顶板(5)上开凿一个充填天井￠)，通过充填天井￠)下放充填料和提运设备、材料、人员及通风，在顶板(5)四个边角处利用钻机打出4个排气孔(8)，在采空区四周建筑隔墙(3)，将底板(10)和顶板(5)处理平整，在采空区四周隔墙(3)、底板(10)和顶板(5)上铺贴防水材料(7)，隔墙(3)、底板(10)和顶板(5)围成一个封闭式充填空间(4)，通过充填天井(6)将充填材料注入封闭式充填空间(4)，当充填材料溢出排气孔(8)，停止注入，充填材料注满封闭式充填空间4后，再将四个排气孔(8)和充填天井(6)覆盖一层防水材料，并用水泥封口。2.根据权利要求1所述的一种封闭式空场采矿嗣后充填方法，其特征是所述的充填材料是高水速凝胶结材料与水的混合溶液；所述的防水材料是SBS防水卷材。3.根据权利要求1所述的一种封闭式空场采矿嗣后充填方法，其特征是所述的充填天井(6)的直径为1000-2000mm，排气孔⑶的孔径为60_150mm ;所述的隔墙(3)的厚度为100-200mmo
【专利摘要】本发明公开了一种封闭式空场采矿嗣后充填方法。该方法的特征是在顶板上开凿一个充填天井，在顶板四个边角处利用钻机打出四个排气孔，在采空区四周建筑隔墙，将底板和顶板处理平整，在采空区四周隔墙、底板和顶板上铺贴防水材料，隔墙、底板和顶板围成一个封闭式充填空间，通过充填天井将充填材料注入封闭式充填空间，当充填材料溢出排气孔，停止注入，充填材料注满封闭式充填空间后，再将四个排气孔和充填天井覆盖一层防水材料，并用水泥封口。本发明保持充填浆液的体积和形状，待充填材料凝结后，形成一个完全接顶的充填体，从而解决了充填接顶问题。
【IPC分类】E21C41/16, E21F15/00
【公开号】CN105041318
【申请号】CN201510482436
【发明人】郭鹏, 陈晓青, 高彦
【申请人】辽宁科技大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月7日